CN104020067B - 一种用于轴向腐蚀疲劳试验中介质槽的支撑装置 - Google Patents

Abstract

一种用于轴向腐蚀疲劳试验的腐蚀介质槽支撑装置，包括握持手，连接臂，支撑轴，轴肩，卡箍；所述握持手为环形紧固装置，环形紧固装置的外侧设有通孔耳；所述连接臂的两端分别设有通孔，一端通过螺柱与握持手的通孔耳联接，另一端套在支撑轴上；所述支撑轴外部还套有轴肩，轴肩固定住卡箍。本发明可以根据试验需要灵活调节支撑装置的位置，安装简单、拆卸方便，固定后可保证腐蚀介质槽的平稳，不会对试样引入侧向力；试验过程中可以保证腐蚀介质槽跟随试样上下移动，不会对试验结果产生影响；试验结束后仍能支撑介质槽不倒，不会对测试仪器腐蚀或对试样造成破坏。同时具有价格低廉，制作简易的优点。

Description

一种用于轴向腐蚀疲劳试验中介质槽的支撑装置

技术领域

本发明属于材料腐蚀疲劳性能测试领域，尤其是涉及一种用于轴向腐蚀疲劳试验介质槽的支撑装置。

背景技术

腐蚀疲劳试验是常用的检测材料性能的试验方法，比较常采用的手段是在腐蚀环境中进行疲劳试验，GJB1997-1994《金属材料轴向腐蚀疲劳性能试验方法》和GB/T3075《金属轴向疲劳试验方法》标准均给出了在轴向腐蚀疲劳试验的方法。在试验过程中，轴向应力可以通过液压伺服疲劳试验机或高频疲劳试验机来实现，而腐蚀介质槽则需要操作者根据试验条件和试样类型试来设计，由于试验目的不同，有时介质槽上会安装为保证试验条件或监测的辅助装置（如加热器、冷凝管、电化学监测电极等），由于这些辅助装置本身的重量可能会导致试验过程中介质槽倾斜或试样断裂后介质槽倾倒，而致使试验无法进行、试验结果不可靠或对疲劳试验机造成腐蚀。为此，设计并制造一种可避免介质槽在试验过程中倾斜或倾倒的支撑装置，保证试验的正常进行且对试验结果不造成影响的介质槽支撑装置具有非常重要的意义。

发明内容

为解决腐蚀疲劳试验中，因介质槽无法安全平稳的固定而导致介质槽倾斜或试样断裂时导致的介质槽倾倒，造成试验无法进行或影响试验结果的问题，本发明提供了一种用于轴向腐蚀疲劳试验介质槽的支撑装置，能够稳定固定腐蚀介质槽并可根据试验需要调节其位置，保证不会给试样带来侧向力或制约试样的上下运动而对试验结果带来影响，保证试验过程的顺利进行并得到真实可靠的试验数据。

为了实现所述发明目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的技术构思为：

以17-4PH马氏体钢在35度的3.5%NaCl溶液中电化学充氢条件下的腐蚀疲劳试验为例，由于腐蚀介质条件的需要，在介质槽内需放置热电偶、加热电阻丝、腐蚀介质和电解阳极，为保证附带有这些辅助装置的介质槽在试验时不倾斜或在试样断裂时不倾倒，需对介质槽进行支撑。为保证支撑牢固且在试验中不引入其它的力而影响试验结果，支撑装置设计和制作应充分考虑到以下几点：1.为保证介质槽的支撑可靠，介质槽的固定支点应在试验机上；2.由于每次安装试样和腐蚀介质槽的高度不确定，所以不能使用固定高度的支撑装置，支撑装置还需要有安装和拆卸方便的特点；3.为保证支撑装置不会对试样有侧力的作用，在腐蚀介质槽与固定支点之间的连接是活动的，方便在水平方向上调节角度；4.在试验过程中，由于试样承受动态应力，试样会上下振动，则固定在试样上的腐蚀介质槽也必须随之产生上下移动，保证介质槽的上下振动不受制约；5.在试验结束时，试样发生断裂，此时，试样会朝某个方向倾倒，如果腐蚀介质槽没有被合理固定，就会随着试样一起倾倒，腐蚀介质会倾洒出来，疲劳试验机会受到影响或破坏，更有可能破坏试样信息，所以要求支撑装置在试样断裂后仍能起支撑作用。

综上所述，本发明的具体内容为：一种用于轴向腐蚀疲劳试验的介质槽支撑装置，包括握持手，连接臂，支撑轴，轴肩，卡箍；所述握持手为环形紧固装置，环形紧固装置的外侧设有通孔耳；所述连接臂的两端分别设有通孔，一端通过螺柱与握持手的通孔耳联接，另一端套在支撑轴上；所述支撑轴外部还套有轴肩，轴肩固定住卡箍。

本发明所述握持手的环形紧固装置由两块半圆状握手状握手组成，通孔耳位于其中一块半圆状握手侧面，两块半圆状握手固定在轴向疲劳试验机支柱上，半圆状握手的直径与轴向疲劳试验机支柱的直径相等。

本发明所述螺柱为双头螺柱，握持手外侧的通孔耳为上下两个，连接臂一端的通孔与握持手外侧的通孔耳相连后，将螺柱穿过固定。

本发明所述螺柱穿过握持手外侧的通孔耳和连接臂一端的通孔后，通过螺母及垫片固定。

本发明所述支撑轴通过螺母及垫片固定在连接臂另一端的通孔内。

本发明所述支撑轴上端为光滑杆状特征。

本发明所述轴肩由套筒和滚珠轴承组成，滚珠轴承装入套筒内，滚珠轴承结构减少了轴肩在支撑轴上的运动摩擦力。

本发明所述轴肩的套筒套在支撑轴的上端。

本发明所述卡箍采用棘轮锁紧结构，卡箍上带有固定板，通过螺母及垫片将固定板固定在轴肩上。

本发明所所述卡箍为圆环形结构，通过调节螺栓调节卡箍圆环的大小。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

通过本发明的轴向腐蚀疲劳试验的介质槽支撑装置，可以实现1.将介质槽支撑装置的固定支点放在试验机立柱上，且采用可拆卸的握持手固定，可方便每次换样时调节固定高度；2.介质槽用卡箍支撑，卡箍和固定在立柱上握持臂的连接机构在水平方向设计两个活关节（①握持手和连接臂间；②连接臂和卡箍间），保证支撑后的介质槽在水平方向转动自如；3.用一轴肩固定支撑介质槽的卡箍，轴肩套在支撑轴上，实现介质槽在试验的过程中随着试样上下移动，避免轴向运动的制约。4.为进一步避免支撑装置在水平方向和轴向对试样的制约，轴肩肩内部使用滚珠轴承结构以降低摩擦力。

本发明可以根据试验需要灵活调节支撑装置的位置，安装简单、拆卸方便，固定后可保证腐蚀介质槽的平稳，不会对试样引入侧向力；试验过程中可以保证腐蚀介质槽跟随试样上下移动，不会对试验结果产生影响；试验结束后仍能支撑介质槽不倒，不会对测试仪器腐蚀或对试样造成破坏。同时具有价格低廉，制作简易的优点。

附图说明

图1是本发明用于轴向腐蚀疲劳试验的介质槽支撑装置的结构分解示意图。

图中：1、握持手；2、轴向疲劳试验机支柱；3、通孔耳；4、螺柱；5、螺母；6、垫片；7、连接臂；8、支撑轴；9、滚珠轴承；10、套筒；11、轴肩；12、固定板；13、卡箍；14、调节螺栓。

图2是本发明用于轴向腐蚀疲劳试验的介质槽支撑装置的结构示意图。

图中：1、握持手；2、轴向疲劳试验机支柱；3、通孔耳；4、螺柱；5、螺母；6、垫片；7、连接臂；8、支撑轴；9、滚珠轴承；10、套筒；11、轴肩；12、固定板；13、卡箍；14、调节螺栓。

具体实施方式

通过下面的实施例可以详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切技术改进。

本发明装置包括握持手1，轴向疲劳试验机支柱2，通孔耳3，螺柱4，螺母5，垫片6，连接臂7，支撑轴8，滚珠轴承9，套筒10，轴肩11，固定板12，卡箍13，调节螺栓14。

本发明装置的的安装顺序为：将握持手1固定在轴向疲劳试验机支柱2的适宜高度，将连接臂7的一端放置于握持手1的通孔耳3部位，将双头螺柱4穿过握持手1的通孔耳和连接臂7的通孔，并使用螺母5和垫片6固定双头螺柱4。固定后，连接臂7可在水平方向转动。将支撑轴8穿过连接臂7的另一端通孔，使用螺母5和垫片6将支撑轴8固定在连接臂7端部。使用螺栓和螺母将卡箍13固定在轴肩11上，将轴肩11套在支撑轴8上，固定后卡箍13可随轴肩11运动。调节螺栓14放置在卡箍13上，通过调节螺栓14的旋进和旋出调节卡箍的大小。腐蚀环境槽被固定在卡箍13内。

以17-4PH马氏体钢在35度的3.5%NaCl溶液中电化学充氢条件下的腐蚀疲劳试验为例，开始试验前，先将卡箍13与轴肩11用螺栓及螺母固定，再将已经带有试样的腐蚀介质槽固定在卡箍13内，此时卡箍不需要紧密固定腐蚀介质槽。将握持手1固定在试验机立柱2的合适位置，把连接臂7通过双头螺柱4固定握持手1的通孔耳3部位，再将支撑轴8使用螺母5及垫片6固定在连接臂7另一端的通孔处；通过水平方向旋转连接臂7，调节支撑轴8的位置，将带有腐蚀介质槽、试样和卡箍13的轴肩11套在支撑轴8上端杆状处。调节支撑装置在合理位置，将试样加持在试验机上，调整好试样和腐蚀介质槽的位置，拧紧卡箍13之后，即可加入腐蚀介质和其他仪器，进行试验。

表1为应用支撑装置的17-4PH马氏体钢的疲劳试验结果与电化学充氢量间的对应关系，可以看出，随着充氢量的增加，对应试样的疲劳性能变差，这与氢会降低材料的疲劳性能研究成果是一致的。说明支撑装置的应用并未影响研究成果。

表1疲劳试验周次与含氢量间关系

材料	316L	254SMo	Incoloy800
				裂纹贯穿时间(h)	7	195	144

本发明未详述部分为现有技术。

Claims (10)

1.一种用于轴向腐蚀疲劳试验中介质槽的支撑装置，其特征是：包括握持手（1），连接臂（7），支撑轴（8），轴肩（11），卡箍（13）；所述握持手（1）为环形紧固装置，环形紧固装置的外侧设有通孔耳（3）；所述连接臂（7）的两端分别设有通孔，一端通过螺柱（4）与握持手（1）的通孔耳（3）联接，另一端套在支撑轴（8）的一端；所述支撑轴（8）另一端套有轴肩（11），轴肩（11）固定住卡箍（13）。

2.如权利要求1所述的轴向腐蚀疲劳试验中介质槽的支撑装置，其特征是：握持手（1）的环形紧固装置由两块半圆状握手组成，通孔耳（3）位于其中一块半圆状握手侧面，两块半圆状握手固定在轴向疲劳试验机支柱（2）上，半圆状握手的直径与轴向疲劳试验机支柱（2）的直径相等。

3.如权利要求1所述的轴向腐蚀疲劳试验中介质槽的支撑装置，其特征是：所述螺柱（4）为双头螺柱，握持手（1）外侧的通孔耳（3）为上下两个，连接臂（7）一端的通孔与握持手（1）外侧的通孔耳（3）相连后，将螺柱（4）穿过固定。

4.如权利要求1所述的轴向腐蚀疲劳试验中介质槽的支撑装置，其特征是：所述螺柱（4）穿过握持手（1）外侧的通孔耳（3）和连接臂（7）一端的通孔后，通过螺母（5）及垫片（6）固定。

5.如权利要求4所述的轴向腐蚀疲劳试验中介质槽的支撑装置，其特征是：所述支撑轴（8）的一端通过螺母（5）及垫片（6）固定在连接臂（7）另一端的通孔内。

6.如权利要求1所述的轴向腐蚀疲劳试验中介质槽的支撑装置，其特征是：所述支撑轴（8）上端为光滑杆状特征。

7.如权利要求1所述的轴向腐蚀疲劳试验中介质槽的支撑装置，其特征是：所述轴肩（11）由套筒（10）和滚珠轴承（9）组成，滚珠轴承（9）装入套筒（10）内。

8.如权利要求7所述的轴向腐蚀疲劳试验中介质槽的支撑装置，其特征是：所述轴肩（11）的套筒（10）套在支撑轴（8）的上端。

9.如权利要求1所述的轴向腐蚀疲劳试验中介质槽的支撑装置，其特征是：所述卡箍（13）采用棘轮锁紧结构，卡箍（13）上带有固定板（12），通过螺母（5）及垫片（6）将固定板固定在轴肩（11）上。

10.如权利要求1所述的轴向腐蚀疲劳试验中介质槽的支撑装置，其特征是：所述卡箍（13）为圆环形结构，通过调节螺栓（14）调节卡箍（13）圆环的大小。